item: Die Zukunft der Ergonomie Forschung am Aachener AIXLab

Im Forschungslabor AIXLab an der RWTH Aachen wird das Zusammenspiel von KI-Lösungen und manuellen Arbeitsplätzen erprobt. - Bild: AIXLab

| von item Redaktion

Hierfür sind zwei Faktoren von entscheidender Bedeutung: Einerseits braucht es Mitarbeiter, die willens und dafür geschult sind, mit KI-Anwendungen umzugehen. Andererseits benötigen diese ein Umfeld, das für diese Maßnahmen die richtigen Rahmenbedingungen schafft. Mit beidem setzt sich die Abteilung Organizational Development am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen intensiv auseinander. In Kooperation mit zahlreichen Partnern aus Forschung und Wirtschaft entwickeln die Aachener Forscher Lösungen auf Basis von künstlicher Intelligenz, die Werker gezielt unterstützen und entlasten. Mit dem AIXLab wurde zudem ein eigenes Labor für Forschungen rund um die Zukunft der Ergonomie ins Leben gerufen. Arbeitsplätze aus dem ergonomischen Arbeitsplatzsystem von item Industrietechnik gehören hier fest zum Inventar. In einer neuen Ergonomie-Studie zeigt item auf, welche ergonomischen Prinzipien aktuell in der manuellen Produktion genutzt werden und wo es noch Optimierungspotenzial gibt.

Ergonomie der Zukunft: KI spielt eine wichtige Rolle

Die Initialzündung für das Konzept des AIXLab ist der "Escape Room" am WZL, der 2018 zu den Gewinnern des Hochschulwettbewerbs zum Thema "Arbeitswelten der Zukunft" gehörte. Im Zentrum dieses speziell konzipierten Raums steht der Blick in die Zukunft von Ergonomie und manueller Montage in Form eines Prototyps. Zu diesem Zweck wurde ein traditioneller Industriearbeitsplatz mit digitalen Technologien kombiniert. Diese entstammen allesamt Aachener Forschungsprojekten.

Übrigens kommt die Bezeichnung "Escape Room" nicht von ungefähr – wie auch bei der bekannten Freizeitvariante geht es hier darum, durch das Lösen von Aufgaben mit dem Verlassen des Raums belohnt zu werden. In diesem Falle standen für die verschiedenen Gruppen praxisnahe Aufgaben auf dem Programm, die mit den bereitgestellten technologischen Lösungen zu bewältigen waren. Dieser spielerische Ansatz fand großen Zuspruch: Zu Gast im Escape Room waren die verschiedensten Teilnehmergruppen, etwa Berufsschülerinnen und -schüler, Studierende und Unternehmensvertreterinnen und -vertreter.

Augmented Intelligence als neuer Forschungsbereich

Letztlich führte die Vision der Forscher, die menschzentrierte Verwendung von künstlicher Intelligenz in der Produktion stärker ins Bewusstsein zu rücken, zur Gründung des AIXLab. Dessen Name ist durchaus erklärungsbedürftig: AI steht ausdrücklich nicht, wie man zunächst vermuten würde, für "Artificial Intelligence".

Stattdessen handelt es sich, aufgrund der Forschungsrichtung der Abteilung für Organizational Development und einer umfassenderen Ausrichtung, um eine Abkürzung für "Augmented Intelligence". Das "X" symbolisiert zwei entscheidende Aspekte, die am AIXLab erforscht werden: Sowohl das Experimentieren (eXperimentation) mit künstlicher Intelligenz als auch das Erleben (eXperience) ihrer Wirkungen.

Aus diesem Grund verfügt das Labor auch über zwei Namenserweiterungen: "AIXperimentationLab" und "AIXperienceLab". Manuelle Montage ist der erste im AIXLab eingerichtete Bereich, um das Zusammenspiel von KI und menschlichem Mitarbeiter zu erproben. Daher wurden mit Unterstützung von item Industrietechnik insgesamt vier modulare Montagearbeitsplätze inklusive ergonomischer Ausleuchtung eingerichtet. Die Modularität des item Arbeitsplatzsystems bietet ideale Rahmenbedingungen für höchst verschiedene Forschungsprojekte zur Ergonomie der Zukunft. So besteht ein großer Vorteil darin, dass sich die Arbeitsplätze leicht an neue Anforderungen anpassen und auch erweitern lassen.

Projizierte Montageanleitungen für die Ergonomie der Zukunft

Zu den KI-Lösungen, die in der Laborumgebung von AIXLab zum Einsatz kommen, zählt auch das Montageunterstützungssystem des Forschungsprojekts "AuQuA" (= "Augmented Intelligence based Quality Assurance of Assembly Tasks in Global Value Networks"). Bei dem gemeinsam mit Forschern der Universidade de São Paulo entwickelten System erstellen und optimieren Machine-Learning-Algorithmen automatisiert Anleitungen für die Montage.

Diese Anleitungen werden anschließend in Augmented-Reality-Manier auf die Arbeitsoberfläche und das gerade bearbeitete Werkstück projiziert, um die Werker bei der Montage bestmöglich zu unterstützen. Zudem sind diese zu keinem Zeitpunkt auf zusätzliche Geräte angewiesen, da sämtliche Informationen auf bereits vorhandenen Objekten erscheinen. Zusätzliche Bewegungen sind also auch nicht notwendig – ideal für die Ergonomie am Montagearbeitsplatz. Ferner passt das AIXLab-Team vorhandene Technologien, beispielsweise VR-/AR-Lösungen oder smarte KPI-Dashboards, an die spezifischen Gegebenheiten der manuellen Montage an. Darüber hinaus erfahren die verschiedenen Lösungen eine durchgängige Vernetzung im Sinne des Internet of Production (IoP).

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